化工原理期末考试试卷及答案B

新乡学院 2012―2013学年度第一学期《化工原理》期末试卷B 卷课程归属部门：化学与化工学院1.萃取操作是依据： ，以达到分离 混合物的目的。

2.吸收操作是依据： ，以达到分离 混合物的目的。

3.物料的干燥速率曲线包括：恒速干燥阶段和 阶段，恒速干燥阶段，物料表面温度等于 ，主要干燥的水份为 。

4.在一定条件下，当某气体与所接触液体达到相平衡状态时，若将系统温度降低，系统将进行_________过程。

5．某精馏塔，进料状态参数q 等于0.8时，则进料为 ____ _，进料为含苯0.4的苯-甲苯溶液，则进料状态方程为： 。

6.板式塔的负荷性能图中包括_____线，最左边的线为： 。

7.溶解度曲线将三角形相图分为两个区域，曲线内为 ，曲线外为 ，萃取操作只能在 进行。

8.在1atm 下，不饱和湿空气的温度为295K ，相对湿度为60%，当加热到373K 时，该空气下列状态参数将如何变化？湿度H ，相对湿度φ ，湿球温度t w ， 露点t d ，焓I 。

（升高，降低，不变，不确定） 9.塔顶冷凝器的作用： ，塔底再沸器的作用： 。

10.吸收速率方程中，K Y 是以 为推动力的 吸收系数，其单位是 。

11.增加吸收剂用量，操作线的斜率 ，吸收推动力 。

12.某两组份混合物的平均相对挥发度0.2=α，在全回流下，从塔顶往下数对第1,+n n层塔板取样测得n n y x 则,3.0= = ，1+n y = ，1+n x = 。

1. 恒摩尔流假定主要前提是分子汽化潜热相近，它只适用于理想物系。

2.离开精馏塔任意一块理论板的液相泡点温度都小于气相的露点温度。

3.若精馏段操作线方程为y=0.75x+0.3，这绝不可能。

4.若吸收塔的操作液汽比小于最小液气比，吸收塔将不能操作。

5.在稳定操作中的吸收塔内，任意截面上传质速率N A 都相等。

6.萃取操作时，如果选择性系数等于1或无穷大时，就无法用萃取分离。

1.某吸收过程，若溶解度系数H 很大,则该过程属 。

A. 气膜控制B. 液膜控制C. 不确定2. 达到指定分离程度所需理论板层数为10（包括再沸器），若全塔效率等于50%，则塔内实际板层数为 。

A.20B.18C.163. 某气体混合物中，溶质的分压为60 mmHg, 操作压强为760 mmHg ，则溶质在气相中的摩一、填空（每题1分，共30分）二、判断题（每题1分，共6分）三、选择题（每题1.5分，共24分）院系:________ 班级:__________ 姓名:______________ 学号:_____________…….……………………….密…………………封…………………线…………………………尔比Y为。

A.0.079B. 0.0857C. 0.0924.判别以下q值的正确性。

A.冷液进料: q<1B. 泡点进料: q=0C. 汽、液混合进料0<q<15. 指出“相对湿度，绝热饱和温度，露点温度，湿球温度”中，哪一个参数与空气的温度无关（）（A）相对湿度（B）绝热饱和温度（C）露点温度（D）湿球温度6.若是干燥同一物料，当物料的临界含水量较早出现时，则干燥所需的时间_________。

A. 延长B.不变C.缩短7. 空气的干球温度为t，湿球温度为t w，露点为t d，当空气相对湿度ф=98%时，则（）。

A t=t w=t dB t<t w<t dC t>t w=t dD t>t w>t d8. 物料的平衡水份一定是____________。

A. 非结合水份；B. 自由水份；C. 结合水份；9. 单向扩散中飘流因子。

A >1B <1C =1D 不一定10.在下列哪些线上露点温度相等。

（）（A）等相对湿度线（B）等热焓线（C）等湿度线（D）绝热冷却线。

11. 推动力（x*-x）与吸收系数（）相对应。

A.k L B .K x C K X D. K L12. 在下列吸收过程中，属于气膜控制的过程是（）。

A.水吸收氨 B .水吸收硫化氢 C 水吸收氢 D. 水吸收氧13. 在吸收操作中，一气相组成差表示的吸收塔某一截面上的总推动力为（）A. Y*-Y B . Y- Y* C Yi-Y D Y-Yi 14.萃取剂的加入量应使原料与萃取剂的和点M位于。

A.溶解度曲线上方去 B .两相区 C 溶解度曲线上 D 任何位置均可15.常压下，苯的沸点80.1℃，环己烷的沸点80.73℃，欲使该两组份溶液得到高纯度分离，宜采用的分离方法是。

A.恒沸精馏 B .萃取精馏 C 普通精馏 D 不确定16.对低浓度吸收物系，若总压减小，则：（A）m↑H↑(B)m, E均不变（C）E，H均不变（D）m↑E↑1.（12分）干球温度为20 ℃、湿度为0.009 kg水／kg绝干气的湿空气通过预热器加热到80 ℃后，再送至常压干燥器中，离开干燥器时空气的相对湿度为35℃，若空气在干燥器中经历等焓干燥过程，试求（1）1 m3原湿空气在预热过程中焓的变化；（2）1 m3原湿空气在干燥器中获得的水分量。

（3）2 m3原湿空气在预热器中的加热量。

()0H2730.772 1.244273tHυ+=+⨯2（14分）在连续操作的精馏塔中分离两组分理想溶液。

原料液流量为50 kmol/h，要求馏出液中易挥发组分的收率为94％。

已知精馏段操作线方程为y = 0.75x+0.238；q线方程为y = 2-3x。

试求（1）操作回流比及馏出液组成；（2）进料热状况参数及原料的总组成；（3）两操作线交点的坐标值x q及y q；（4）提馏段操作线方程。

3.（14分）在一直径为0.8 m的填料塔内，用清水吸收某工业废气中所含的二氧化硫气体。

已知混合气的流量为45 kmol/h，二氧化硫的体积分数为0.032。

操作条件下气液平衡关系为34.5Y X=，气相总体积吸收系数为0.0562 kmol/(m3·s)。

若吸收液中二氧化硫的摩尔比为饱和摩尔比的76%，要求回收率为98%。

求水的用量（kg/h）及所需的填料层高度。

新乡学院2012 -2013学年第一学期期末考试四、计算题（共40分）《化工原理》试题标准或参考答案及评分标准（B卷）一、填空（每题1分，共30分）本题主要考查学生对基本理论掌握程度和分析问题的能力。

评分标准：1．所填答案与标准答案相同，每空给1分；填错或不填给0分。

2．所填答案是同一问题（概念、术语）的不同描述方法，视为正确，给1分。

答案1.溶解度，均相液体混合物。

2.气体混合物，组分的溶解度不同。

3.降速，空气的湿球温度，非结合水。

4.解析。

5.冷进料，y=-4x+26.5，液体负荷下限线。

7.两相区、单相区、两相区。

8.不变，减小、升高、不变、升高。

9.液相回流，气相回流。

10.Y-Y*，气相总、kmol/m2h∆11.增大、增大12.0.4615、0.3、0.176513.稀溶液的气液平衡。

14.2，15.泡点线，露点线。

二、判断题（每题1分，共6分）所填答案与标准答案相同，每空给2分；选错或不选给0分。

1.错2.错3.对4.错5.错6.错三、选择题（每题1.5分，共24分）评分标准：所填答案与标准答案相同，每空给1.5分；填错或不填给0分1-5 ABBCC6-10 ADBAC11-16 CABBC四、计算题（每题42分）1. 解：（解：（1）1 m3原湿空气在预热器中焓的变化当20t=℃、0.009H=kg/kg绝干气时，计算43I=kJ/kg绝干气。

当180t=℃、100.009H H==kg/kg绝干气时，计算1104I=kJ/kg绝干气。

故1 kg绝干空气在预热器中焓的变化为()绝干气绝干气kgkJ61kgkJ431041=-=-=∆III原湿空气的比体积()5H273 1.013100.772 1.244273tHPυ+⨯=+⨯⨯()绝干气湿空气绝干气湿空气kgm48.0kgm27320273009.0244.1772.033=+⨯⨯+=故1 m3原湿空气焓的变化为湿空气湿空气33HmkJ6.72mkJ84.061==∆υI（2）1 m3原湿空气在干燥器中获得的水分由235t=℃、21104I I==kg/kg绝干气求出空气离开干燥器时的湿度20.027H=kg/kg 绝干气。

故1 m3原空气获得的水分量为原湿空气原湿空气33H12mkJ0214.0mkJ84.0009.0027.0=-=-υHH（3）p10()72.62145.2Q L I I KJ=-=⨯=2.解：（1）解：（1）操作回流比及馏出液组成 由题给条件，得75.01=+R R及238.01D =+R x 解得 R = 3，x D = 0.952（2）进料热状况参数及原料液组成 由于31qq =--及21F =-qx 解得 q = 0.75（气液混合进料），x F = 0.5（3）两操作线交点的坐标值x q 及y q 联立操作线及q 线两方程，即238.075.0+=x y 23y x =- 解得 x q = 0.4699及y q = 0.5903（4）提馏段操作线方程 其一般表达式为W V ,W ,V ,L ,x q q x q q y n n n n '''-'='式中有关参数计算如下kmol/h6824kmol/h 95205050940D F F ,A D ,....x x q q n n =⨯⨯==η()kmol/h3225kmol/h 682450D ,F ,W ,..q q q n n n =-=-=()()059203225505094011W,FF ,A W ....q x q x n n =⨯⨯-=-=η()kmol/h 54111kmol/h 5075068243F ,D ,L ,...qq Rq q n n n =⨯+⨯=+='()kmol/h2286kmol/h 322554111W ,L ,V ...q q q n n ,n =-=-=''则 111.5425.320.0592 1.2940.0173986.2286.22y x x ''=-⨯=- 3. 解：解：1110.0320.0331110.032y Y y ===--()()21A 10.033110.980.000662Y Y ϕ=-=⨯-=4110.0331*9.5941034.5Y X m -===⨯ 44110.76*0.769.594107.29110X X --==⨯⨯=⨯惰性气体的流量为()h kmol 5643h kmol 0320145V ,..q n =-⨯=水的用量为()()h kmol 109381h kmol 01029170006620033105643342121V ,L ,⨯=-⨯-⨯=--=-.....X X Y Y q q n nhkg 104883h kg 1810938143L,⨯=⨯⨯=..q m 求填料层高度 m 429.0m 8.0785.00562.03600/56.432Y V n,OG =⨯⨯=Ω=a K q H 4111*0.033134.57.291100.00795Y Y Y -∆=-=-⨯⨯=222*0.00066234.500.000662Y Y Y ∆=-=-⨯= 12m 120.007950.0006620.002930.00795ln ln0.000662Y Y Y Y Y ∆-∆-∆===∆∆ 07.1100293.0000662.00331.0m 21OG =-=∆-=Y Y Y N m 749.4m 429.007.11OG OG =⨯==H N Z。